Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hochleistungs-LED 1W bzw 3W mit Schieberegister schalten


von Dennis S. (xelpitlum)


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Hallo zusammen,

Ich möchte einige 1W- bzw. 3W-LEDs über ein Schieberegister schalten. 
Mein Gedanke ist, an das Schieberegister einen Transistor zu hängen, der 
wiederum schaltet die LED. Was mir nicht ganz klar ist: LEDs sollen wohl 
immer über eine Konstantstromquelle betrieben werden. Dann müsste ich 
aber für jede einzelne LED (es sind insgesamt über 100!) einen 
LED-Treiber an den entsprechenden Transistor hängen, was die Schaltung 
aufwändig und teuer macht. Wäre es auch möglich, die Transistoren exakt 
mit der erforderlichen Spannung zu versorgen, sodass ich die LEDs direkt 
an die Transistoren hängen kann? Oder seht ihr noch andere Lösungen?

Danke für eure Tipps!

von nicht "Gast" (Gast)


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Ein MOSFET (oder ein Bipolartransistor + Basiswiderstand) und ein 
Vorwiderstand pro LED reichen...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dennis S. schrieb:
> Wäre es auch möglich, die Transistoren exakt
> mit der erforderlichen Spannung zu versorgen,
> sodass ich die LEDs direkt an die Transistoren hängen kann?
NEIN!
Und falls das noch nicht klar genug war: NEIN!

> Wäre es auch möglich, die Transistoren exakt
> mit der erforderlichen Spannung zu versorgen,
Welches wäre denn deiner Meinung nach über die gesamte Lebenszeit 
(Alterung) und den gesamten Temperaturbereich die "richtige" Spannung? 
Findest du da was Verbindliches im Datenblatt (nein, die Angaben bei 
"Absolute Maximum Values" oder "typ." sind nicht verbindlich)?

> Oder seht ihr noch andere Lösungen?
Weil die konstante Spannung niemals zuverlässig funktioniert und damit 
keine Lösung ist, kann es nur andere geben:
Vorwiderstände und Konstantstromquellen

> Was mir nicht ganz klar ist: LEDs sollen wohl
> immer über eine Konstantstromquelle betrieben werden.
Nein. Aber der Strom darf nicht den Maximalstrom aus dem Datenblatt 
überschreiten. Eine Möglichkeit, das zu verhindern sind z.B. 
Widerstände, ein andere wäre eine Konstantstromquelle...

von Dennis S. (xelpitlum)


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Danke für die Antworten!

Gibt es denn billige, fertige Konstantstroquellen, die man da verbauen 
könnte?

Einfacher und billiger scheint mir ja die Lösung mit dem Vorwiderstand 
zu sein. Natürlich will ich am Vorwiderstand möglichst wenig Leistung 
verbraten. Wie klein kann ich diesen Vorwiderstand denn dimensionieren? 
Gibt es da eine Formel oder Faustregel?

Als Beispiel: Die Angaben zu einer LED lauten:  3.5W, 700mA, 2.9V

von nicht "Gast" (Gast)


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Wie kommt man mit 2.9V und 0.7A auf 3.5W? Einer der Werte ist wohl 
falsch - ist das etwa V_F,min?

Ansonsten benötigst du noch den Wert der Versorgungsspannung. Weiteres 
siehe: http://www.mikrocontroller.net/articles/LED (oder 1000e andere 
Webseiten).

von Dennis S. (xelpitlum)


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Okay, die Werte werde ich nochmal überprüfen. Eine Antwort auf mein 
eigentliches Anliegen finde ich leider nirgends, auch nicht in der 
angegebenen Quelle:
Je näher ich mit der Versorgungsspannung an die Durchlassspannung 
rangehe, desto kleiner fällt mein Vorwiderstand aus und desto weniger 
Verlustleistung habe ich. Gibt es ein Limit, wie viel "Abstand" ich da 
brauche? Reichen da 0.5 V aus?

von vaid (Gast)


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Hab sowas mal gemacht.
LED Scheinwerfer mit 3*12 Highpower LEDs (bei ca. 750mA). Versorgt wurde 
das ganze über 4 Konstantstromquellen und die einzelnen LEDs dann über 
Schieberegister und MosFETs angeknippst.
Ging super!

von Falk B. (falk)


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@  Dennis S. (xelpitlum)

>Je näher ich mit der Versorgungsspannung an die Durchlassspannung
>rangehe, desto kleiner fällt mein Vorwiderstand aus und desto weniger
>Verlustleistung habe ich.

Ja, aber

> Gibt es ein Limit, wie viel "Abstand" ich da
>brauche? Reichen da 0.5 V aus?

umso schlechter wird deine Stromkonstanz. Für 1W LEDs nicht so das 
wahre, die ziehen immerhin 300mA. Wie stark sich Toleranzen bei kleinen 
20mA LEDs auswirken können, sieht man hier

Beitrag "Re: Led in Reihe schalten"

Ergo. Du wirst schon etwas Aufwand treiben müssen. Entweder mit satter 
Leistung, spricht, deine LED über einen Widerstand an 5V betreiben. 
Zumindest die 1W Typen mit 300mA kann man direkt mit einem TPIC6595 
schalten. Für 700mA braucht man externe FETs ala IRF7103.

Oder man macht es schön und spendiert jeder LED eine 
Konstantstromquelle fuer Power LED. Die ist recht preiswert, gibt es 
auch schon fertig zu kaufen, so 2 Euro/Stück oder so.

von Dennis S. (xelpitlum)


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Als LED-Treiber für 2€ finde ich nur die hier:
http://www.goodluckbuy.com/1x3w-600ma-led-driver-power-supply-transformer-12v-ac-input.html?&currency=eur
die werden allerdings mit Wechselstrom betrieben. Muss ich dann einen 
zweiten Transistor in umgekehrter Richtung verbauen, damit ich auch 
Wechselstrom schalten kann?

von Falk B. (falk)


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@  Dennis S. (xelpitlum)

>http://www.goodluckbuy.com/1x3w-600ma-led-driver-p...
>die werden allerdings mit Wechselstrom betrieben.

Man kann die vier Dioden rausschmeißen und dann mit Gleichspannung 
speisen. Oder es gleich richtig machen und die Schaltung aus dem 
Eagle-Archiv im Artikel bauen, die ist direkt an Gleichspannung 
betreibbar und etwas besser und kompakter.

MFG
Falk

von Dennis S. (xelpitlum)


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@Falk

>die Schaltung aus dem Eagle-Archiv im Artikel bauen

von welcher Schaltung sprichst du, wie finde ich die?

von Falk B. (falk)


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von Christoph Z. (rayelec)


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Doppelpost:
Beitrag "MUX für ca 150 H-LEDs"

Warum hat Dennis nicht einfach dort weitergemacht!? Da wurde ihm fast 
alles schonmal erklärt!

von Dennis S. (xelpitlum)


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> Warum hat Dennis nicht einfach dort weitergemacht!? Da wurde ihm fast
> alles schonmal erklärt!

In dem anderen Beitrag ging es mir um die Verwaltung der vielen 
Anschlüsse. Nachdem dieses Thema geklärt war, habe ich hier gefragt, wie 
ich die LEDs mit Strom versorgen muss bzw. kann. Natürlich hätte ich das 
auch in dem anderen Thema machen können, aber ich dachte, die Diskussion 
entfernt sich sonst zu sehr von der Anfangsfrage.

Danke auf jeden Fall für die hilfreichen Antworten!

von j. c. (jesuschristus)


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Eine einfache Möglichkeit ist, die Spannung so zu regeln, dass noch ca. 
1 Volt headroom bleibt. also zB 5 V. Dann eine Konstantstromquelle aus 2 
Transistoren. Einfach, klein, billig und mit 80% Wirkungsgrad nichtmal 
schlecht.

von Dennis S. (xelpitlum)


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j. c. schrieb:
> Eine einfache Möglichkeit ist, die Spannung so zu regeln, dass noch ca.
> 1 Volt headroom bleibt. also zB 5 V. Dann eine Konstantstromquelle aus 2
> Transistoren. Einfach, klein, billig und mit 80% Wirkungsgrad nichtmal
> schlecht.

kannst du das genauer erklären? Willst du eine Stromquelle aus 
Transistoren bauen? Ich kenn mich leider zu wenig aus, um zu verstehen 
was du meinst.

von Falk B. (falk)


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von j. c. (jesuschristus)


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Genau das. Geht super ab ca. 1 V Headroom (0,2 Flusspannung, 0,7 V am 
Widerstand und 0,1 V Regelbereich).

von Dennis S. (xelpitlum)


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Ich scheue mich wegen Zeitaufwand und Fehleranfälligkeit davor, die 
Schaltung für die Stromquelle selbst zu bauen. Da aber eine Stromquelle 
im Hinblick auf die Lebensdauer der LED wohl die beste Lösung ist, würde 
ich am liebsten eine Variante mit diesem Treiber 
http://www.goodluckbuy.com/1x3w-600ma-led-driver-power-supply-transformer-12v-ac-input.html?&currency=eur 
aufbauen. Problematisch ist nur, dass der mit Wechselstrom läuft, den 
ich ja mit einem Transistor nicht schalten kann. Wäre es denn möglich, 
an das Schieberegister ein Relais in dieser Art 
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/504846-da-01-en-PHOTOMOS_RELAIS_AQY_1A_400MA_60V.pdf 
zu hängen? Damit könnte ich den  erforderlichen 12V-Wechselstrom 
schalten, um den LED-Treiber zu bedienen. Geht das?

von j. c. (jesuschristus)


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Alter Schalter, was bitte ist denn an 2 Transistoren und zwei 
Widerständen fehleranfällig? Die Chinamodule würd ich nicht nehmen, da 
sind noch nichtmal die Werte richtig spezifiziert. 600 mA input current. 
Lolol

von gordon51freeman (Gast)


Angehängte Dateien:

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Habe die ganze Geschichte auch mal gemacht, allerdings wenig effizient.

Funktioniert hat's trotzdem zuverlässig.

von j. c. (jesuschristus)


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Klar, solange die Spannung stimmt, passt das.

von Dennis S. (xelpitlum)


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von Dennis S. (xelpitlum)


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Hat dazu hier niemand eine Meinung?
http://www.ebay.de/itm/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=280847123305&clk_rvr_id=342540114471#ht_1308wt_1164
(Fertig-Konstantstromquelle von ebay)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dennis S. schrieb:
> was haltet ihr von dieser Stromquelle? Taugt die?
Woher soll das jemand wissen? So ohne Schaltplan und Layout?
Dennis S. schrieb:
> Hat dazu hier niemand eine Meinung?
Eine Meinung kann ich schon haben, aber die hilft dir nicht weiter. Und 
um einen zu finden, der das Ding verwendet, da musst du einfach Glück 
haben...

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